岩土工程分类与分级PPT精选文档
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岩土工程勘察岩土工程勘察等级阶段划分及基本要求49页PPT
。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
岩土工程勘察岩土工程勘察等级阶段
划分及基本要求
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
岩土工程勘察岩土工程勘察等级阶段
划分及基本要求
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
岩土工程分类与分级
根据岩块的饱和单轴抗压强度标准值 的坚硬程度:
Rc划分岩石
5 15
极软岩
软岩
30 较软岩
60 Rc
较坚硬岩 坚硬岩
25
《岩土工程勘察规范》(GB50021－2001) 根据岩体的完整性指数划分岩石的完整程度:
0.15 0.35
极破碎
破碎
岩体压缩波速度与岩块压缩波 速度之比的平方
0.55
0.75
完整性指数
粉土、粘性土和人工填土等。
（1）碎石土是指粒径大于2mm的颗粒含量超过全重的
50%的土。
（2）砂土是指粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重的
50%的、粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50%的土。
（3）粉土是指粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重Байду номын сангаас
的50%的、塑性指数小于是10的土。
（4）粘性土是指塑性指数大于10的土。可按沉积年代和
42
淤泥类黏土( mucky soil)：
是在静水或水流缓慢的环 境中沉积，并有微生物的参 与，含有较多有机质的疏松 软弱黏性土。 分布:
沿海地区滨海相、泻湖相、 三角洲相；
内陆平原或山区的湖相和 冲积洪积沼泽相。
43
分类： 孔隙比e >1.5时,称淤泥; 1.5>e>1.0 时,称淤泥质土;
5%<有机质含量<10%时,称有机质土; 10%<有机质含量<60%时,称泥炭质土; 有机质含量>60%时,称泥炭。
35
（2）一般土的分类
按不同粒组的相对含量划分为巨粒土和含巨粒土、粗 粒土、细粒土。
巨粒土和含巨粒土、粗粒土按其粒组、级配、所含细 粒的塑性高低分为 16类
岩土工程地质分级与分类
2
60
小于某粒径的土颗粒质量累积百分数为10%时，相应的 粒径称为有效粒径d10；与之类似可以得到d30（中值粒 径）和d60（限定粒径）。
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
20
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
21
7.2 土的工程分类
塑性图的横坐标为土的液限，纵坐标为塑性指数。 当取质量为76g、锥角为30°的液限仪锥尖入士深度为 17mm对应的含水量为液限时，按塑性图1分类。当取质 量为76g、锥角为20 °的液限仪锥尖入土深度为10 mm
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
38
7.2 土的工程分类
多分布于河漫滩、低阶地、山间洼 地的表层及洪坡积地带，生孔、大 孔发育，结构松散，承载力较低， 具有高压缩性和湿陷性。
新近堆积 Q42黄土 的黄土
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
39
7.2 土的工程分类
黄土的成分 黄土的颗粒组成 以粗粉土(0.05—0.1mm)为主，平均含量达50％以上 黄土的矿物成分 以石英、长石、碳酸盐等为主，并含部分粘土矿物 黄土的化学成分
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
3
7.1 工程岩体分级
影响岩体工程性质的主要因素 强度(软、硬) 岩石强度和质量 变形性(结构上的致密、疏松) 软弱面、软弱带和其间充填 的原生或次生物质的性质 岩石的物理力学性质恶化 强度削弱
岩体的完整性
水的影响
沿裂隙形成渗流影响岩体的稳定性。
工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
5
工程地质
岩土工程地质分级与分类
计算题
• 127.某岩石、实测单轴饱和抗压强度RC=55MPa，完整
性指数KV=0.8，外鉴别为原层状结构，结构面结合良 好，锤击清脆有轻微回弹，按工程岩体分级标准确定该 岩石的基本质量等级为（ • • A I级 B II级 C III级 ）。 D IV级
• 解：据公式：BQ＝90十3RC＋250Ｋv 得：
岩体完整程度的定量指标采用岩体完整性指数(Kv)的
实测值和岩体体积节理数(JV)表示。
选择题
• 123.我国工程岩体分级标准中岩体完整性确定是依据（ • • A RQD(岩芯采取率) B 节理间距 C 节理密度 ）。
D 岩体完整性指数或岩体体积节理数
• 124．在我国工程岩体分级标准中，较完整岩体表示岩体的完整 性指数(KV)为（ ）。
• 答案：130.C 131.A.
7.1.4.2 •
工程岩体质量的详细分级
当遇地下水、或受软弱结构面影响或存在高
初始应力现象时、则岩体的稳定性降低，故应对
岩体基本质量指标值进行修正，修正后的质量定
级则为岩体质量的详细定级。 • 岩体基本质量指标修正值的计算式： • [BQ]＝BQ－100（K1+K2+K3）
7． 1 ． 2． 2
岩体的完整性
• 被节理切割之岩块的平均尺寸 • 节理裂隙出现的频度表达；
岩体的完 整性表达 方式
• 灌浆时的耗浆量，施工中日进尺量；
• 钻进时的岩心获得率， • 抽水试验中的渗流量等
7.1.2.3.水的影响
•
•水对岩体质量 •的影响表现
(1).岩石的物理力学性质恶化；
•
• 工程岩体—建筑物的地基与围岩的岩体。
• • 目的--得出设计计算指标或参数，以便使工程建设 计达到经济、合理、安全的目的。
岩土工程勘察等级阶段划分及基本要求课件
对地基基础设计提出详细的岩土工程评价依据和建议，对施工提出具体 要求和建议
不同勘察等级的基本要求
乙类勘察要求 对工程重要性、地质条件复杂程度、场地规模进行详细勘察，提交准确、完整的勘察报告
对地基基础设计提出比较详细的岩土工程评价依据和建议，对施工提出一般性要求和建议
不同勘察等级的基本要求
丙类勘察要求
施工勘察阶段还需要对场地内可能出现的地质问题进 行分析和预测，提出相应的处理方案和建议。同时， 需要对建筑物地基处理进行现场监测和指导。
03
岩土工程勘察的基本要规模
02
确定勘察需要解决的问题
明确勘察成果的要求
03
确定勘察精度和深度
根据项目需求确定勘察精度和 深度
提出施工勘察报告和建议，并制定相 应的措施和建议
05
案例分析
案例一：某高层建筑物的勘察等级及阶段划分
• 勘察等级确定：根据高层建筑物的设计要求和场地条件，将 勘察等级划分为甲级和乙级。
• 勘察阶段划分：根据不同勘察等级的要求，将勘察阶段划分 为初步勘察和详细勘察两个阶段。
• 勘察内容：在初步勘察阶段，主要对场地地质、地形、地貌 、地层、岩性、地质构造、水文地质条件等进行调查和评价 ；在详细勘察阶段，需要对场地工程地质条件进行详细查明 ，对地基进行评价，提出设计所需的岩土工程参数。
• 勘察成果：根据勘察内容和要求，提交勘察报告、工程地质图、勘探资 料、水文地质资料等。
案例三：某桥梁工程的勘察等级及阶段划分
• 勘察等级确定：根据桥梁工程的设计要求和场地条件，将勘察等级划分为甲级和乙级。 • 勘察阶段划分：根据不同勘察等级的要求，将勘察阶段划分为初步勘察和详细勘察两个阶段。 • 勘察内容：在初步勘察阶段，主要对场地地质、地形、地貌、地层、岩性、地质构造、水文地质条件等进行调
不同勘察等级的基本要求
乙类勘察要求 对工程重要性、地质条件复杂程度、场地规模进行详细勘察，提交准确、完整的勘察报告
对地基基础设计提出比较详细的岩土工程评价依据和建议，对施工提出一般性要求和建议
不同勘察等级的基本要求
丙类勘察要求
施工勘察阶段还需要对场地内可能出现的地质问题进 行分析和预测，提出相应的处理方案和建议。同时， 需要对建筑物地基处理进行现场监测和指导。
03
岩土工程勘察的基本要规模
02
确定勘察需要解决的问题
明确勘察成果的要求
03
确定勘察精度和深度
根据项目需求确定勘察精度和 深度
提出施工勘察报告和建议，并制定相 应的措施和建议
05
案例分析
案例一：某高层建筑物的勘察等级及阶段划分
• 勘察等级确定：根据高层建筑物的设计要求和场地条件，将 勘察等级划分为甲级和乙级。
• 勘察阶段划分：根据不同勘察等级的要求，将勘察阶段划分 为初步勘察和详细勘察两个阶段。
• 勘察内容：在初步勘察阶段，主要对场地地质、地形、地貌 、地层、岩性、地质构造、水文地质条件等进行调查和评价 ；在详细勘察阶段，需要对场地工程地质条件进行详细查明 ，对地基进行评价，提出设计所需的岩土工程参数。
• 勘察成果：根据勘察内容和要求，提交勘察报告、工程地质图、勘探资 料、水文地质资料等。
案例三：某桥梁工程的勘察等级及阶段划分
• 勘察等级确定：根据桥梁工程的设计要求和场地条件，将勘察等级划分为甲级和乙级。 • 勘察阶段划分：根据不同勘察等级的要求，将勘察阶段划分为初步勘察和详细勘察两个阶段。 • 勘察内容：在初步勘察阶段，主要对场地地质、地形、地貌、地层、岩性、地质构造、水文地质条件等进行调
岩土工程分类与分级
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特殊性土的种类有：
沿海及内陆静水沉积的淤泥类软土 南方和中南地区的膨胀土
西南亚热带湿热气候条件下的红黏土
西北、华北干旱气候区的黄土
西北、华北干旱气候区的盐渍土
高纬度、高海拔寒冷气候区的冻土 各地人类工程活动的人工填土
42/49
淤泥类黏土( mucky soil)：
是在静水或水流缓慢的 环境中沉积，并有微生物的 参与，含有较多有机质的疏 松软弱黏性土。
17/49
岩体结构类型及工程性质
整体块状结构：整体强度高。 层状结构：强度和变形特性具各向异性特点。
碎裂结构：岩体完整性破坏大。
散体结构：工程性质差。
18/49
三、 岩体的主要力学性质
变形特性
变形模量
弹性模量
E0
Ee
p e
e
图 7—5 应力——应变曲线
图 7—6 岩石的弹性变形
（3）粉土是指粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重 的50%的、塑性指数小于是10的土。
（4）粘性土是指塑性指数大于10的土。可按沉积年代和 塑性指数进行分类。
39
40
特殊土的工程地质特性
特殊土是指某些具有特殊物质成分和结构、 工程性质也较特殊的土。是在一定的条件下形成
的，其分布有明显的区域性特征。
图 7—1 岩石的三种抗剪强度试验
6/49
变形指标
弹性模量(modulus of elasticity)：
是应力与弹性应变的比值。 变形模量(modulus of deformation)： 是应力与总应变的比值。 泊松比(poisson’ratio)：
是横向应变与纵向应变比值。
7/49
岩土工程地质分级与分类.pptPPT文档85页
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
岩土工程地质分级与分类.ppt
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
岩土工程分类与分级课件
工程极为不利，但可作隔水层和防渗层。 • 化学岩和生物化学岩具不同程度的可溶性，易渗漏。
•岩土工程分类与分级
•9
• 变质岩 工程性质与其原岩密切相关。
• 动力变质岩的力学强度和抗水性均较差。 • 片理构造使岩石具有各向异性特征。
•岩土工程分类与分级
•10
二、 岩体及岩体结构
• 岩石（Rock）:
•岩土工程分类与分级
•3
• 力学性质
强度指标： – 抗压强度(compressive strength)： – 岩石单向受压时抵抗破坏的能力。 – 抗拉强度(tensile strength)： 岩石单向受拉时抵抗破坏的能力。 – 抗剪强度(shear strength)： 岩石抵抗剪切破坏的能力。
面因素：
（1）岩石材料的质量（强度指标）。
（2）岩体的完整性，结构面产状、密度、声波等。 （3）水理状态（软化、冲蚀、弱化） （4）地应力 （5）其它因素（自稳时间、位移率）
其中：岩性是最重要因素 返回
•岩土工程分类与分级
•23
4、几种代表性的分类方案
《岩土工程勘察规范》(GB50021－2001)
5%<有机质含量<10%时,称有机质土; 10%<有机质含量<60%时,称泥炭质土; 有机质含量>60%时,称泥炭。
•岩土工程分类与分级
•43
工程特性：
•含水量高，天然含水量>液限，软塑－流塑状态。 •透水性低，水平向渗透系数较大。 •压缩性大，强度低，欠压密状态。 •显著的蠕变和触变性(高灵敏度)。
•岩土工程分类与分级
•4
抗剪强度可分为以下三种强度： ( a ) 抗剪断强度：在垂直压力作用下的岩石剪切强度。 ( b ) 抗剪强度：沿着已有的破裂面发生剪切时的强度。 ( c ) 抗切强度：压应力等于零时的剪切强度。
•岩土工程分类与分级
•9
• 变质岩 工程性质与其原岩密切相关。
• 动力变质岩的力学强度和抗水性均较差。 • 片理构造使岩石具有各向异性特征。
•岩土工程分类与分级
•10
二、 岩体及岩体结构
• 岩石（Rock）:
•岩土工程分类与分级
•3
• 力学性质
强度指标： – 抗压强度(compressive strength)： – 岩石单向受压时抵抗破坏的能力。 – 抗拉强度(tensile strength)： 岩石单向受拉时抵抗破坏的能力。 – 抗剪强度(shear strength)： 岩石抵抗剪切破坏的能力。
面因素：
（1）岩石材料的质量（强度指标）。
（2）岩体的完整性，结构面产状、密度、声波等。 （3）水理状态（软化、冲蚀、弱化） （4）地应力 （5）其它因素（自稳时间、位移率）
其中：岩性是最重要因素 返回
•岩土工程分类与分级
•23
4、几种代表性的分类方案
《岩土工程勘察规范》(GB50021－2001)
5%<有机质含量<10%时,称有机质土; 10%<有机质含量<60%时,称泥炭质土; 有机质含量>60%时,称泥炭。
•岩土工程分类与分级
•43
工程特性：
•含水量高，天然含水量>液限，软塑－流塑状态。 •透水性低，水平向渗透系数较大。 •压缩性大，强度低，欠压密状态。 •显著的蠕变和触变性(高灵敏度)。
•岩土工程分类与分级
•4
抗剪强度可分为以下三种强度： ( a ) 抗剪断强度：在垂直压力作用下的岩石剪切强度。 ( b ) 抗剪强度：沿着已有的破裂面发生剪切时的强度。 ( c ) 抗切强度：压应力等于零时的剪切强度。
岩土工程地质分级与分类-PPT
沉积年代
老粘土 一般粘性土
塑性指数
粉质粘土
新近沉积的粘性土
粘土
34
我国主要特殊土的基本特性
黄土 红粘土 软土 膨胀土 冻土 盐渍土
35
1、黄土的成因
气候条件：第四纪干旱和半干旱气候
颜色：多呈黄色、淡灰黄色或褐黄色
成因分类
原生黄土：不具层理 次生黄土具有层理，并含有砂砾和细砾。
天然状态下土质坚硬、压缩性小、强度较高
下更新世Q1 中更新世Q2
老黄土大孔结构已退化，一般仅在黄土的上部有轻微 的湿陷性，或在大压力下有湿陷性；而离石黄土分布 普遍，厚度为50—70m，在黄河中游最厚可达170m。
40
马兰黄土 10万—0.5万 新黄土
晚更新世Q3
Q41黄土 5000年以内 全新世早期Q4
马兰黄土Q41黄土土质相近，均匀、疏松，大孔和 虫孔发育，具垂直节理，有较强烈的湿陷性，与工 程建设关系最为密切。
61
软土的工程性质
触变性
流变性
高压缩性
低强度
低透水性
不均匀性
62
触变性 当原状土受到振动以后，破坏了结构连接，降低了土
的强度或很快地使土变成稀释状态。 流变性
软土除排水固结引起变形外，在剪应力作用下，土体 还会发生缓慢而长期的剪切变形。
63
高压缩性 软土是属于高压缩性的土，压缩系数大，反映在建
45
7.2 土的工程分类
2、红粘土的定义 碳酸盐岩系出露区的岩石，经红土化作用形成的棕
红、褐黄等色的高塑性粘土称为红粘土。其液限一般大 于50，上硬下软，具明显的收缩性，裂隙发育。经再搬 运后仍保留红粘土基本特征，液限大于45小于50的土称 为次生红粘土。
岩土工程地质分级与分类 (2)课件
三、工程岩体分级的代表性方 案
20世纪70年代至今，多种分级方案，反映岩体
的结构特征、所处的环境特征、力学特征。 →P99表7.1 影响较大的：RMR、RSR、Q、Z系统等 我国《工程岩体分级标准》-强制性标准(1994)
三、工程岩体分级的代表 性方案
7.2 土的工程分类
土是由固、液、气三相组成的原则
土的分类体系采用的指标，既要能综合反映土的主要工程性质，
又要其测定方法简单，且使用方便。
一、土的工程分类概述
土的分类体系
普通分类
对粗粒土按粒度成分来分类；对细粒土按土的Atterberg界限来
分类 土的成因分类
专门分类
以某一种特定的建筑工程为对象，按某一个或几个单项指标所
按用途：
通用分级
专用分级
二、影响岩体工程性质的主要因 素 岩石质量
岩石的强度和变形——室内单轴抗压强度指标。 单轴抗压：岩石单向受压时抵抗破坏的能力。 岩体完整性 各种结构面的影响——结构面的调查统计、试验。 水的影响 水对岩石的软化；渗流的影响。 软化系数：岩石浸水饱和前后的单轴干、湿抗压强度之 比。 风化程度 分化的分级分类
根据土类，可以合理确定不同土的研究内容与方法
当土的性质不能满足工程要求时，也需根据土类（结合
工程特点）确定相应的改良与处理方法。
一、土的工程分类概述
土的分类原则
以成因、地质年代为基础的原则
因为土是自然历史的产物，土的性质受土的成因（包括形成环
境）与形成年代控制。
是工程特性差异的原则
土的分类体系采用的指标要在一定程度上反映不同类工程用土 得不同特性，即同类土的工程性质最大程度相似，异类土的工程性质
一般土的分类 ① 巨粒土和含巨粒的土、粗粒土按粒组级配所含细粒的塑性高低可
岩土工程地质分级与分类
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
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工程地质
7.2 土的工程分类
我国主要特殊土的基本特性 黄土 红粘土 软土 膨胀土 冻土 盐渍土
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
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工程地质
7.2 土的工程分类
黄土的成因 气候条件： 气候条件：第四纪干旱和半干旱气候 颜色：多呈黄色、 颜色：多呈黄色、淡灰黄色或褐黄色 原生黄土： 原生黄土：不具层理 成因分类 次生黄土具有层理，并含有砂砾和细砾。 次生黄土具有层理， 天然状态下土质坚硬、压缩性小、 天然状态下土质坚硬、压缩性小、强度较高 浸水后结构破坏，强度降低，突然下沉（有些地区） 浸水后结构破坏，强度降低，突然下沉（有些地区）
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
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工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
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工程地质
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
工程地质
7.1 工程岩体分级
工程岩体分级标准（GB50218 94） 工程岩体分级标准（GB50218——94） 94 定性划分 岩体坚硬程度 定量确定 工程岩体质量的 初步分级 岩体完整程度 定性划分 定量确定
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工程地质
细粒土根据塑性图分类
岩 土 工 程 地 质 分 级 与 分 类
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工程地质
7.2 土的工程分类
塑性图的横坐标为土的液限，纵坐标为塑性指数。 塑性图的横坐标为土的液限，纵坐标为塑性指数。 当取质量为76g、锥角为30° 当取质量为76g、锥角为30°的液限仪锥尖入士深度为 76g 30 17mm对应的含水量为液限时，按塑性图1分类。当取质 17mm对应的含水量为液限时，按塑性图1分类。 对应的含水量为液限时 量为76g、锥角为20 的液限仪锥尖入土深度为10 量为76g、锥角为20 °的液限仪锥尖入土深度为10 mm 76g 对应的含水量为液限时，按塑性图2分类。 对应的含水量为液限时，按塑性图2分类。
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指在恒定条件下，应力或变形随时间而变化的特性。 蠕变(creep): 在一定应力下,变形随时间 持续增长。 松弛(relaxation): 在变形保持一定时,应力随 时间逐渐减小。
图 7—8 不同应力条件下岩体的蠕变曲线
20
强度特性
最主要是抗剪强度
m
cm
图 7—12 岩体抗剪强度包络线 1－结构面强度线；2－岩块强度线；3－岩体强度包络线变化范围
21
四、岩石和岩体的工程分类
1、分类的目的
（1）为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编 制定额提供必要的基本依据。 （2）便于施工方法的总结,交流,推广。 （3）为便于行业内技术改革和管理。
22
2、分类原则
（1）有明确的类级和适用对象。 （2）有定量的指标。 （3）类级一般分五级为宜。 （4）分类方法简单明了、数字便于记忆和应用。 （5）根据适用对象，选择考虑因素。 趋势：“综合特征值”分类法
23
3、分类的独立因素
在分类中起主导和控制作用的有如下几方
面因素：
（1）岩石材料的质量（强度指标）。
（2）岩体的完整性，结构面产状、密度、声波等。 （3）水理状态（软化、冲蚀、弱化） （4）地应力 （5）其它因素（自稳时间、位移率）
其中：岩性是最重要因素 返回
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4、几种代表性的分类方案
《岩土工程勘察规范》(GB50021－2001)
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岩体结构类型及工程性质
整体块状结构：整体强度高。 层状结构：强度和变形特性具各向异性特点。 碎裂结构：岩体完整性破坏大。 散体结构：工程性质差。
18
三、 岩体的主要力学性质
变形特性
变形模量 弹性模量
E0 p e
Ee e
图 7—5 应力——应变曲线
图 7—6 岩石的弹性变形
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流变性:
内部因素（岩石的地质特征）
• 矿物成分 • 结构 • 构造
外部因素
• 水的作用 • 风化作用
8
3.岩石的工程性质评述
岩浆岩
• 深成侵入岩具结晶结构，晶粒粗大均匀，力学强度 高。一般是良好的建筑地基和天然建筑石材。但由于 多种矿物结晶组成，抗风化能力较差。 • 浅成侵入岩特别是脉状岩体穿插于不同的岩石中， 易蚀变风化，使其强度降低、透水性增大。 • 喷出岩若具有气孔构造、流纹构造及发育有原生裂 隙，透水性较大。多呈岩流状产出，岩体厚度小，岩 相变化大，对地基均一性和稳定性影响大。
根的坚据硬岩程块度的:饱和单轴抗压强度标准值Rc划分岩石
5 15
极软岩
软岩
30 较软岩
9
沉积岩
• 火山碎屑岩由细小火山灰组成，水理性质差。 • 沉积碎屑岩受胶结物成分和胶结类型影响显著。 • 黏土岩浸水后易软化和泥化，还可能有膨胀性。对
工程极为不利，但可作隔水层和防渗层。 • 化学岩和生物化学岩具不同程度的可溶性，易渗漏。
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变质岩 工程性质与其原岩密切相关。
• 动力变质岩的力学强度和抗水性均较差。 • 片理构造使岩石具有各向异性特征。
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结构面： 存在于岩体中的各种地质界面。分为：
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岩体中的软弱夹层
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结构面特征
形态、平整光滑度 张开度和充填程度
连通性 密集程度 产状和组数 规模
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结构体类型
(a)(b)ຫໍສະໝຸດ (c)(d)(e)
(f)
(g)
(h)
图 7—2 结构体的类型 (a)方柱（块）体； (b)菱形柱体；(c）三棱柱体 ；(d)楔形体；(e)锥形体;(f)板状体;(g)多角柱体;(h)菱形块体
图 7—1 岩石的三种抗剪强度试验
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变形指标 弹性模量(modulus of elasticity)： 是应力与弹性应变的比值。 变形模量(modulus of deformation)： 是应力与总应变的比值。 泊松比(poisson’ratio)： 是横向应变与纵向应变比值。
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2.影响岩石工程性质的因素
2
水理性质
吸水率：常压条件下，岩石吸入水分的质量与干燥 岩石质量之比。 饱水率：高压或真空条件下，岩石吸入水分的质量 与干燥岩石质量之比。 饱水系数：岩石的吸水率与饱水率的比值。其值越 大，岩石的抗冻性越差。
3
软化性：指岩石在水的作用下强度降低的性质。软化系 数(softening coefficient)为岩石在饱水状态下的极限抗压强 度与风干状态下强度之比。<0.75是强软化的岩石，工程 性质较差。 渗透性(permeability)：指岩石允许水透过的能力。 溶解性(dissolubility)：指岩石溶解于水的性质。 抗冻性(frost resistance)：指岩石抵抗冰劈作用的能力.抗 压强度降低率<(20％～25％)的岩石是抗冻的。 崩解性(disintegration)：指黏土质岩石吸水膨胀的性质。
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二、 岩体及岩体结构
岩石（Rock）: 具一定结构构造的矿物集合体。
岩体（Rock mass）： 包含各种结构面的地质体。岩体的工程性质
首先取决于结构面的性质,其次才是组成岩体的 岩石性质。
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岩体结构(rock mass structure) = 结构面 (structural plane) +结构体(structural element)
7 岩土工程分类与分级
7.1岩石和岩体的工程分类 7.2土的工程分类
1
7.1岩石和岩体的工程分类
一.岩石的工程性质
物理性质(physical properties)
重度（密度）(unit weight)：岩石单位体积的重力（质量）。 有干重度、湿重度和饱和重度之分。 比重(相对密度)(specific gravity)：固体岩石的重力（质量） 与同体积水在4ºC时重力（质量）的比值。 空隙率( porosity)：岩石中空隙的体积与岩石总体积的比值。
4
力学性质
强度指标： 抗压强度(compressive strength)： 岩石单向受压时抵抗破坏的能力。 抗拉强度(tensile strength)： 岩石单向受拉时抵抗破坏的能力。 抗剪强度(shear strength)： 岩石抵抗剪切破坏的能力。
5
抗剪强度可分为以下三种强度： ( a ) 抗剪断强度：在垂直压力作用下的岩石剪切强度。 ( b ) 抗剪强度：沿着已有的破裂面发生剪切时的强度。 ( c ) 抗切强度：压应力等于零时的剪切强度。
图 7—8 不同应力条件下岩体的蠕变曲线
20
强度特性
最主要是抗剪强度
m
cm
图 7—12 岩体抗剪强度包络线 1－结构面强度线；2－岩块强度线；3－岩体强度包络线变化范围
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四、岩石和岩体的工程分类
1、分类的目的
（1）为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编 制定额提供必要的基本依据。 （2）便于施工方法的总结,交流,推广。 （3）为便于行业内技术改革和管理。
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2、分类原则
（1）有明确的类级和适用对象。 （2）有定量的指标。 （3）类级一般分五级为宜。 （4）分类方法简单明了、数字便于记忆和应用。 （5）根据适用对象，选择考虑因素。 趋势：“综合特征值”分类法
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3、分类的独立因素
在分类中起主导和控制作用的有如下几方
面因素：
（1）岩石材料的质量（强度指标）。
（2）岩体的完整性，结构面产状、密度、声波等。 （3）水理状态（软化、冲蚀、弱化） （4）地应力 （5）其它因素（自稳时间、位移率）
其中：岩性是最重要因素 返回
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4、几种代表性的分类方案
《岩土工程勘察规范》(GB50021－2001)
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岩体结构类型及工程性质
整体块状结构：整体强度高。 层状结构：强度和变形特性具各向异性特点。 碎裂结构：岩体完整性破坏大。 散体结构：工程性质差。
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三、 岩体的主要力学性质
变形特性
变形模量 弹性模量
E0 p e
Ee e
图 7—5 应力——应变曲线
图 7—6 岩石的弹性变形
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流变性:
内部因素（岩石的地质特征）
• 矿物成分 • 结构 • 构造
外部因素
• 水的作用 • 风化作用
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3.岩石的工程性质评述
岩浆岩
• 深成侵入岩具结晶结构，晶粒粗大均匀，力学强度 高。一般是良好的建筑地基和天然建筑石材。但由于 多种矿物结晶组成，抗风化能力较差。 • 浅成侵入岩特别是脉状岩体穿插于不同的岩石中， 易蚀变风化，使其强度降低、透水性增大。 • 喷出岩若具有气孔构造、流纹构造及发育有原生裂 隙，透水性较大。多呈岩流状产出，岩体厚度小，岩 相变化大，对地基均一性和稳定性影响大。
根的坚据硬岩程块度的:饱和单轴抗压强度标准值Rc划分岩石
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极软岩
软岩
30 较软岩
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沉积岩
• 火山碎屑岩由细小火山灰组成，水理性质差。 • 沉积碎屑岩受胶结物成分和胶结类型影响显著。 • 黏土岩浸水后易软化和泥化，还可能有膨胀性。对
工程极为不利，但可作隔水层和防渗层。 • 化学岩和生物化学岩具不同程度的可溶性，易渗漏。
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变质岩 工程性质与其原岩密切相关。
• 动力变质岩的力学强度和抗水性均较差。 • 片理构造使岩石具有各向异性特征。
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结构面： 存在于岩体中的各种地质界面。分为：
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岩体中的软弱夹层
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结构面特征
形态、平整光滑度 张开度和充填程度
连通性 密集程度 产状和组数 规模
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结构体类型
(a)(b)ຫໍສະໝຸດ (c)(d)(e)
(f)
(g)
(h)
图 7—2 结构体的类型 (a)方柱（块）体； (b)菱形柱体；(c）三棱柱体 ；(d)楔形体；(e)锥形体;(f)板状体;(g)多角柱体;(h)菱形块体
图 7—1 岩石的三种抗剪强度试验
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变形指标 弹性模量(modulus of elasticity)： 是应力与弹性应变的比值。 变形模量(modulus of deformation)： 是应力与总应变的比值。 泊松比(poisson’ratio)： 是横向应变与纵向应变比值。
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2.影响岩石工程性质的因素
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水理性质
吸水率：常压条件下，岩石吸入水分的质量与干燥 岩石质量之比。 饱水率：高压或真空条件下，岩石吸入水分的质量 与干燥岩石质量之比。 饱水系数：岩石的吸水率与饱水率的比值。其值越 大，岩石的抗冻性越差。
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软化性：指岩石在水的作用下强度降低的性质。软化系 数(softening coefficient)为岩石在饱水状态下的极限抗压强 度与风干状态下强度之比。<0.75是强软化的岩石，工程 性质较差。 渗透性(permeability)：指岩石允许水透过的能力。 溶解性(dissolubility)：指岩石溶解于水的性质。 抗冻性(frost resistance)：指岩石抵抗冰劈作用的能力.抗 压强度降低率<(20％～25％)的岩石是抗冻的。 崩解性(disintegration)：指黏土质岩石吸水膨胀的性质。
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二、 岩体及岩体结构
岩石（Rock）: 具一定结构构造的矿物集合体。
岩体（Rock mass）： 包含各种结构面的地质体。岩体的工程性质
首先取决于结构面的性质,其次才是组成岩体的 岩石性质。
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岩体结构(rock mass structure) = 结构面 (structural plane) +结构体(structural element)
7 岩土工程分类与分级
7.1岩石和岩体的工程分类 7.2土的工程分类
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7.1岩石和岩体的工程分类
一.岩石的工程性质
物理性质(physical properties)
重度（密度）(unit weight)：岩石单位体积的重力（质量）。 有干重度、湿重度和饱和重度之分。 比重(相对密度)(specific gravity)：固体岩石的重力（质量） 与同体积水在4ºC时重力（质量）的比值。 空隙率( porosity)：岩石中空隙的体积与岩石总体积的比值。
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力学性质
强度指标： 抗压强度(compressive strength)： 岩石单向受压时抵抗破坏的能力。 抗拉强度(tensile strength)： 岩石单向受拉时抵抗破坏的能力。 抗剪强度(shear strength)： 岩石抵抗剪切破坏的能力。
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抗剪强度可分为以下三种强度： ( a ) 抗剪断强度：在垂直压力作用下的岩石剪切强度。 ( b ) 抗剪强度：沿着已有的破裂面发生剪切时的强度。 ( c ) 抗切强度：压应力等于零时的剪切强度。